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国内外塑料抗菌剂最新进展与方向

作者: admin 来源: 未知 时间: 2019-10-08 阅读:

  本文叙述了塑料抗菌剂的种类、应用领域、作用机理,国内外的发展及最新研究进展和方向,未来塑料抗菌剂有广阔的发展前景。

  塑料抗菌剂是指将其添加在塑料中,使塑料制品本身具有抗菌性,以在一定时间内将粘附在塑料上的细菌杀死或抑制繁殖,从而减少病毒传播保护环境和人类健康。塑料工业在全球发展非常迅速,到2016年世界塑料产量约为3亿吨,我国塑料产量7000万吨以上。得益于塑料工业的快速发展,就国内外抗菌材料的发展来看,塑料抗菌剂是发展最快、应用最广的抗菌材料。塑料抗菌剂可分为有机、无机、天然和高分子及复合四大系列,其中无机以其抗菌时间长、效果好,而且安全、稳定、耐热性好,使它成为应用最广、市场潜力最大的新型抗菌剂。

  塑料抗菌剂一般具有广谱特点,它不只对特定的某种细菌、病毒有抗菌作用,而是对许多种微生物均有效。塑料应用抗菌剂的作用机理主要有金属离子接触反应机理、催化激化机理、阳离子固定机理和细胞内物、酶、蛋白质、核酸损坏机理。抗菌剂在塑料的使用中能保障人们使用安全,提高人们的生活品质。

  抗菌塑料的应用始于20世纪80年代初,日本在这方面属于发展较快的国家。目前,石塚硝子、品川燃料、东亚合成、锺纺和松下等几大制造商的抗菌剂产能很大。日本抗菌制品技术协议会抗菌剂和抗菌塑料的研制、生产和用户等企业会员已达250多家,抗菌塑料几乎覆盖所有主要塑料品种。日本已将今后发展的目光投到欧美抗菌塑料产品市场,预计海外市场将是其国内市场的20倍。他们也密切关注中国抗菌塑料近来的迅速发展,纷纷准备抢滩中国市场。

  美国ARP(Allied Resinous Products)公司开发的抗菌剂Bacticlean是一种有机抗菌剂,能在277℃的加工温度下与大多数塑料进行混合。用Bacticlean制成的制品,可用于防止大范围内的革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、真菌、酵母的生长。Bacticlean抗菌剂可通过迁移作用到达塑料制品的表面,形成抗细菌的保护层,从而在聚合物表面起到抗菌作用。在正常使用中,表面层被清洗后,Bacticlean会再迁移到表面,以达到平衡状态。

  美国杜邦公司推出了一种新的粉末型抗菌剂AMPs,商标为IvtcroFree,能满足纤维、塑料、化妆品和薄膜制品的抗菌需要。

  AMPs不同于有机添加剂和简单的表面处理,作为一种无机化学品,AMPs可以直接配到各种体系中,并提供长期的抗菌活性。AMPs利用一种独特的核壳结构,使核微粒被一层特别的抗菌涂层包裹着,用于抑制微生物的繁殖。这种粉剂可应用于需要长期抗菌保护的塑料制品中。核微粒有效地增加了活性组分的表面积,从而减少了抗菌剂的用量这不仅对环境有利,而且更经济,而较低的抗菌剂用量也降低了抗菌剂对色泽和不透明度的影响。

  中国从事塑料用抗菌剂的研究始于20世纪90年代中期,抗菌剂应用取得突破性进展是在20世纪90年代末。1998年中科院化学所工程塑料国家工程研究中心与海尔集团合作,合资成立海尔科化工程塑料国家工程研究中心有限公司,使工程中心在材料科学和生命科学、化学等多学科交叉领域经过多年潜心研究取得的抗菌材料成果进一步完善,并推向市场。经过五年多在抗菌剂、抗菌塑料和抗菌家电的系列研究后,终于在海尔集团得到了成功应用,率先推出中国抗菌家电制品。

  成都交大晶宇科技公司依托西南交通大学高分子材料研究所和四川省低维复合材料工程技术研究中心,在国内率先研制成了氧化锌晶须/纳米复合抗菌剂;该抗菌剂不仅具有高效广谱的抗菌效果,而且具有高温加工不变色的优点。同时并研发出AT系列抗菌塑料母粒。

  该抗菌剂对塑料薄膜等制品的颜色和透明度均无任何影响,耐温性可达250℃以上。中科院江苏泰兴纳米材料厂研发了以磷酸复盐为载体的银系无机抗菌剂,产品为白色粉末状,粒径小于0.5μm,比表面积大。其特点是高效广谱抗菌性、高度透明性、耐高温,与树脂的相容性好于沸石型和硅胶型抗菌剂,且毒性低。

  北京赛特瑞科技发展公司与中国科学院和中国纺织科学研究院合作,研发了纳米层状银系无机抗菌复合功能母粒。母粒在成品中的相容性、分散性良好,添加量少。采用该种母粒共混纺丝的纤维耐洗涤、耐光照、耐高温,可染性、可纺性好,广谱抗菌、抗菌持久。

  北京燕山石化高新公司在固态离子交换法对沸石进行改性的基础上,发明了一种通过固相体系交换金属离子的新方法,使银一氨络合物能有效地嵌入沸石微孔内部,弱化了银离子的光敏效应。

  广州NCM公司研究出无机抗菌剂NR,它以银或锌为抗菌活性物质,离子交换树脂为载体,具有广谱抗菌功效、稳定性高、变色性小等特点。

  石家庄神威包装有限公司采用分子组装抗菌技术,试制成功国内首批可用于食品、化妆品、药品等多种包装领域的抗菌塑料瓶。

  塑料抗菌剂及抗菌材料的研究,是国际上的一门新兴学科,因此很多机理和作用原理尚待进一步研究和探讨,而同时又不断有新的抗菌剂问世,应用到塑料中。随着人们生活水准的不断提高,环保、健康意识的加强,抗菌塑料会越来越受到人们的重视和欢迎,具有广阔的发展前景。今期香港东方心经

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